張海鷹

（茂名熱電廠，廣東 茂名 525000）

1 概述

DCS系統(tǒng)具有較高的靈活性和擴展性。具有先進的過程操作畫面，具有各種控制功能、運算功能，并能實現(xiàn)工藝參數(shù)趨向猜測，歷史數(shù)據(jù)顯示和各種報警保護功能。從而實現(xiàn)對工藝生產(chǎn)全過程的集中監(jiān)視、控制和管理，隨著熱控系統(tǒng)監(jiān)控功能不斷增強，范圍迅速擴大，故障也增大。當熱控系統(tǒng)的控制邏輯、測量和執(zhí)行設備、電纜、電源、熱控設備的外部環(huán)境，以及安裝、調(diào)試、運行、維護，檢修人員的素質(zhì)等。這中間任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題。都會引發(fā)熱控保護系統(tǒng)的誤動或機組跳閘，影響機組的安全運行。提高熱控設備系統(tǒng)運行的安全可靠性對提高經(jīng)濟效益，電廠多發(fā)電、提高機組利用小時數(shù)的同時通過減少生產(chǎn)人員的勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，使機組的正常安全運行起重要作用。

2 DCS 系統(tǒng)各組成負荷率的配置及要求

要使DCS正常運行，各組成部分必須在它的容量范圍，DCS系統(tǒng)配置應能滿足機組任何工況下的監(jiān)控要求，系統(tǒng)最繁忙時，過程控制站的CPU負荷率不得超過60%；人機接口站以及服務器的CPU負荷率不得超過40%；內(nèi)部存儲器的占用量不得超過50%；外部存儲器的占用率不得超過40%；系統(tǒng)網(wǎng)絡通訊總線負荷率不得超過30%，對于以太網(wǎng)則不得大于20%；要求DCS系統(tǒng)與電氣系統(tǒng)共用接地網(wǎng)時，控制系統(tǒng)接地線與電氣接地網(wǎng)只允許有一個連接點且接地電阻應小于0.5歐姆，保護接地接至電氣接地網(wǎng)時接地電阻小于2歐姆。DCS系統(tǒng)采采用雙路電源供電，主、備用電源的切換時間應小于5mS

3 引起DCS控制系統(tǒng)誤動的因素

（1）DCS各控制站接收和發(fā)出的信號基本上分為兩大類：開關量信號（DI、DO）和模擬量信號（AI、AO）。開關量信號主要包括：現(xiàn)場各控制設備，如位移、轉(zhuǎn)速、振動、運行反饋、故障、限位、測速（皮帶機還有跑偏和拉繩）、電磁閥、執(zhí)行器的限位、力矩、現(xiàn)場各溫度開關、壓力開關、差壓開關、料位開關等；模擬量信號（4～20mA）包括：速度、溫度、壓力、流量、液位、料位、行程、擋板執(zhí)行器開度、各類秤（皮帶秤、轉(zhuǎn)子秤、料倉）的稱重量等量。某些場合不免會有粉塵、振動、高溫等環(huán)境因素的影響，并且現(xiàn)場信號多由各類接觸器、中間繼電器、測速、各種類型用途的開關、各測量儀器儀表等所產(chǎn)生，它們長時間在惡劣的工作環(huán)境中工作難免出問題：A.由開關量信號引起的誤動：供電電源、控制電源；設備啟停條件和軟、硬連鎖條件是否具備；該設備控制柜內(nèi)元件的觸點、接點等接觸不良，邏輯控制回路不完善，接線松動；現(xiàn)場控制站內(nèi)的I/O端子接線松動；如是壓力、流量或溫度開關故障、報警信息、各項參數(shù)設置是不正確；現(xiàn)場設備故障導致保護裝置動作。位置開關接觸不良或某個擋板卡澀不到位。一些壓力開關穩(wěn)定性差等。B.由模擬量信號引起的誤動 ：反應的信號不準確，如溫度的熱阻、熱偶的插入深度、位置、表面是否結(jié)皮、接線是否松動、銹蝕等；壓力、流量信號的測量管路堵塞、泄漏、各閥門位置、變送器故障等；如是重量、速度、料位等信號的傳感器故障，接線松動，設置不正確等；由于這些設備和系統(tǒng)運行在一個強電磁場環(huán)境。來自系統(tǒng)內(nèi)部的異常和外部環(huán)境產(chǎn)生的干擾（接線松動、電導耦合、電磁輻射、接地等），都可能引發(fā)單點信號保護回路的誤動。如溫度測量和振動信號受外界因素干擾。變送器故障等，各類現(xiàn)場儀表不免存在著或大或小的飄移等。

（2）熱控保護和輔機控制邏輯的正確與完善，是大機組安全運行的基礎熱控誤動有很多原因來自于輔機控制邏輯的不正確或不完善。很多大項目改造使性能曲線等機組運行特性都發(fā)生了改變。原DCS控制系統(tǒng)的控制參數(shù)、函數(shù)曲線等關鍵的邏輯都已經(jīng)不再適合改造后機組的正常運行，必須對原邏輯進行參數(shù)整定、函數(shù)修改、邏輯優(yōu)化。

4 降低熱工信號系統(tǒng)和熱工保護系統(tǒng)的誤動作率的辦法

（1）合理使用閉鎖條件，使信號檢測回路具有邏輯判斷能力中。

（2）采用多重化的熱工信號攝取方法，可減少檢測回路自身的誤動作率。

為了綜合信號串聯(lián)后誤動作故障率降低和信號并聯(lián)后拒動作故障率降低的優(yōu)點，將兩個信號先進行串聯(lián)，然后進行并聯(lián)，如圖所示。單個檢測元件的誤動作率或拒動作率很小時，四信號串并聯(lián)后的信號單元的誤動作率、拒動作率均大大減小。

當用作聯(lián)鎖保護的測量信號本身不可靠時。系統(tǒng)的誤動概率會大大增加。而熱控保護聯(lián)鎖系統(tǒng)中的觸發(fā)信號采用了不少單點測量信號。熱控單點信號保護回路的異動，很多情況是外部因素誘導下的瞬間誤發(fā)信號引起。不少故障僅僅是因為某個位置開關接觸不良或某個擋板卡澀而造成機組跳閘。為防止單個部件或設備故障和控制邏輯不完善而造成機組跳閘，對運行中易出現(xiàn)故障的設備、部件和元件。從控制邏輯上進行優(yōu)化和完善。通過預先設置的邏輯優(yōu)化來降低或避免控制邏輯的誤動作。運行機組應對熱控保護連鎖信號取樣點的可靠性調(diào)試確認。對控制系統(tǒng)的硬件、邏輯條件、定值進行可靜態(tài)、動態(tài)試驗，對機組設備安全運行有嚴重影響的熱控保護邏輯進行優(yōu)化，例如：a.條件許可的單點信號保護邏輯。改為信號三取二選擇邏輯。加入證實信號改為二取二邏輯。b.實施上述措施的同時。對進入保護聯(lián)鎖系統(tǒng)的模擬量信號，合理設置變化速率保護、延時時間。C,縮小量程來提高壞值信號剔除作用等故障診斷功能。設置保護聯(lián)鎖信號壞值切除與報警邏輯。如某廠因煤量波動引起風量大幅度波動引起引風機、送風機電流過載，通過合理設置風機變化速率保護、煤量限幅及煤量指令速率限制后，取得很好效果。

結(jié)語

通過對使控制邏輯優(yōu)化和完善、信號采取三取二，二取二等或延時動作、反饋量限幅、變化速率限制、減少信號控制回路誤動作，確?？刂苹芈菲鸬秸嬲谋Ｗo作用，確保機組正常安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行。

[1]高偉主編.計算機控制系統(tǒng)[M].中國電力出版社.